JP2004202576A - Forging metal die with two parallel faces facing each other, designing method for the metal die, forging method and forged article - Google Patents

Forging metal die with two parallel faces facing each other, designing method for the metal die, forging method and forged article Download PDF

Info

Publication number
JP2004202576A
JP2004202576A JP2003345628A JP2003345628A JP2004202576A JP 2004202576 A JP2004202576 A JP 2004202576A JP 2003345628 A JP2003345628 A JP 2003345628A JP 2003345628 A JP2003345628 A JP 2003345628A JP 2004202576 A JP2004202576 A JP 2004202576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
die
forging
nested
mother
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003345628A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4084730B2 (en
Inventor
Koji Watanabe
浩司 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2003345628A priority Critical patent/JP4084730B2/en
Publication of JP2004202576A publication Critical patent/JP2004202576A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4084730B2 publication Critical patent/JP4084730B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forging metal die which can produce forged articles with excellent forming accuracy and high quality, and can also reduce production cost. <P>SOLUTION: The forging dies consist of a combination of a lower metal die 22 and an upper metal die 21 to forge a metal material into a forged article, and the lower die 22 is assembled by interference fitting of a mother die 24 with an insert die 23, while the insert die 23 is a metal die arranged inside the mother die 24 having a forging cavity 26 in the center. The inside wall face enclosing the forging cavity 26 of the insert die 23 is composed of at least a set of faces almost parallel to the moving direction of the upper die 21. The interference fitting position is not less than 65 mm and its fastening margin is the product of the outer diameter of the insert die and the value not less than 0.003 so that the dimensional precision such as the degree of parallel of the outer peripheral profile can be improved. Thus, a post-working such as cutting work becomes unnecessary and the production cost can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、鍛造用金型、鍛造成形品、鍛造方法に関し、詳しくは対向する平行な2面を有する鍛造用金型及、その金型を用いた鍛造成形品及び鍛造方法に関するものである。   The present invention relates to a forging die, a forged molded product, and a forging method, and more particularly to a forging die having two opposing parallel surfaces, a forged molded product using the die, and a forging method.

上金型及び下金型から構成された金型を使用して鍛造される外殻形状が少なくとも一対の、前記金型の動作方向にほぼ平行な面を有する成形品として、例えば、図1に示すような形状の成形品がある。ここで符号11面と符号12面とが一対の対向する平行な2面を有している。また、符号11面と符号12面とは、鍛造する上型の動作方向に対して、ほぼ平行な1組の面である。   As a molded product having at least a pair of outer shell shapes that are forged using a mold composed of an upper mold and a lower mold, and having planes substantially parallel to the movement direction of the mold, for example, FIG. There is a molded product with the shape shown. Here, the reference numeral 11 and the reference numeral 12 have a pair of two parallel parallel surfaces. Moreover, the code | symbol 11 surface and the code | symbol 12 surface are 1 set of surfaces substantially parallel with respect to the operation | movement direction of the upper die to forge.

従来、このような形状を有する成形品を得るためには、押出し材などを切断、切削加工することにより成形し、求められている面の平行度を得ていた。   Conventionally, in order to obtain a molded product having such a shape, the extruded material or the like is cut and cut to obtain the parallelism of the required surface.

一方、成形手段として鍛造を用いることもできる。しかし、鍛造による製造方法の場合は、鍛造加工後に金型からの鍛造成形品排出をより容易にするために、積極的に上型の動作方向軸に対して下型の上部を外側に広げた、すなわち抜き勾配を設けた金型が一般に用いられている。また、鍛造時の荷重により金型が弾性変形するので下型の上部が外側に広がるために、自然と製品に抜き勾配が発生していた。その結果成形された鍛造成形品は上部が広がった形状を有していた。このように従来の鍛造成形品の対向しあう2面はどうしても角度を有した状態であり、平行度などの要求された寸法精度の確保が不十分であるので、平行度などの寸法精度を得るために鍛造後に切削加工を施していた。   On the other hand, forging can be used as the forming means. However, in the case of the manufacturing method by forging, in order to make it easier to discharge the forged molded product from the mold after forging, the upper part of the lower mold is positively spread outward with respect to the operation direction axis of the upper mold. That is, a mold having a draft angle is generally used. In addition, since the mold is elastically deformed by the load during forging, the upper part of the lower mold spreads outward, so that a draft is naturally generated in the product. As a result, the molded forged product had a shape with an expanded upper part. As described above, the two facing surfaces of the conventional forged product are in an angled state, and the required dimensional accuracy such as parallelism is insufficient, so that dimensional accuracy such as parallelism is obtained. Therefore, cutting was performed after forging.

また、鍛造用金型の成形孔の一部を平行に形成しても、鍛造時に金型が荷重によって変形してしまい、平行な2面を有する鍛造品を製造することは、非常に困難であった。更に、鍛造に使用する金型の鍛造用キャビティを有するインサート部材を分割形成し、このインサート部材を外側から補強リング部材で締まり嵌めする構造のものとして、特許文献1に示すようなものが知られている。   Moreover, even if a part of the forming hole of the forging die is formed in parallel, the die is deformed by a load during forging, and it is very difficult to manufacture a forged product having two parallel surfaces. there were. Further, as shown in Patent Document 1, an insert member having a forging cavity of a mold used for forging is divided and this insert member is tightly fitted with a reinforcing ring member from the outside. ing.

特開平7−178495号公報JP-A-7-178495

従来の切削加工により製造する方法は、多量の切削屑が発生するために製品重量に対し素材重量を多くすることが必要であるため、材料歩留りが悪く製造コストが高いという問題があった。また、機械加工の削り出しに多くの作業時間が必要なため、生産性を高めることができなかった。
一方、鍛造による製造方法を用いた場合では、従来の切削加工により製造する方法に比べ切削屑が少なく、材料歩留り、生産性が良くなるが、形状に抜き勾配があるため、対向する2面が高い精度の平行である形状を得るためには最終的には切削加工を必要としていた。更に、文献1に記載された鍛造用金型では、内側インサート22と外側インサート20をアンダカット部で嵌合し、内側インサートの嵌合方向の寸法を短くするものであるが、本発明のように焼き嵌め応力を調整して、鍛造製品の平行面を精確に加工しようとする技術思想が存在しない。
The conventional method of manufacturing by cutting has a problem in that the material yield is poor and the manufacturing cost is high because a large amount of cutting waste is generated, and thus it is necessary to increase the material weight relative to the product weight. Further, since a lot of work time is required for machining, the productivity cannot be increased.
On the other hand, in the case of using a forging manufacturing method, there is less cutting waste than the conventional manufacturing method, and the material yield and productivity are improved. In order to obtain a highly accurate parallel shape, it finally required cutting. Furthermore, in the forging die described in Document 1, the inner insert 22 and the outer insert 20 are fitted at the undercut portion to shorten the dimension of the inner insert in the fitting direction. There is no technical idea to accurately process the parallel surface of the forged product by adjusting the shrinkage fitting stress.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、後工程の機械加工が不要または低減し、歩留りが良く、コストが低減され、品質が良好である鍛造成形品を容易に鍛造することのできる鍛造用金型を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to easily forge a forged molded product that does not require or reduces post-processing machining, has a good yield, has a reduced cost, and has a good quality. An object of the present invention is to provide a forging die that can be manufactured.

1)上記課題を解決するための第1の発明は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型と上金型の組み合わせからなり、前記下金型は母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられると共に、前記入子型は母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられた金型であって、前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面が少なくとも1組の、前記上金型の動作方向にほぼ平行な面から構成され、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であって、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値であることを特徴とする鍛造用金型である。 1) 1st invention for solving the said subject consists of a combination of the lower metal mold | die and an upper metal mold | die for forging the forging molded product from a metal raw material, and the said lower metal mold | die is a mother die and a nested mold | die. Is assembled by an interference fit structure, and the insert mold is a mold provided inside the mother mold and provided with a forging hole at the center, and an inner wall surface surrounding the forging hole of the insert mold Is composed of at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the interference fit position is a position of 65 mm or more, and the fastening allowance is a value of 0.003 or more with the telescopic mold outer diameter. A forging die characterized by having a product value of

2)上記課題を解決するための第2の発明は、前記母型と入子型との締まり嵌め構造において、締まり嵌め位置が成形孔径と母型外径との積の平方根と、1〜1.1との積の値の位置であることを特徴とする1)に記載の鍛造用金型である。 2) A second invention for solving the above-described problem is that the interference fit position is a square root of the product of the molding hole diameter and the mother die outer diameter in the interference fitting structure of the mother die and the nested die. The die for forging according to 1), which is a position of a product value with .1.

3)上記課題を解決するための第3の発明は、前記母型と入子型との締まり嵌め構造において、母型と入子型の嵌め合う面の構造が、入子型が抜けにくい構造であることを特徴とする1)または2)に記載の鍛造用金型である。 3) According to a third invention for solving the above-described problem, in the interference fitting structure of the mother die and the nested die, the structure of the surface where the mother die and the nested die are fitted has a structure in which the nested die is difficult to come off. The forging die as described in 1) or 2) above.

4)上記課題を解決するための第4の発明は、前記母型と入子型との締まり嵌め構造において、入子型の材質が母型の材質より硬いことを特徴とする1)乃至3)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。 4) A fourth invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that, in the interference fitting structure between the mother die and the nested die, the material of the nested die is harder than the material of the mother die. The forging die according to any one of 1).

5)上記課題を解決するための第5の発明は、前記上金型の動作方向にほぼ平行な面の傾きが上金型の動作方向軸から成形孔の外側方向に0〜0.5度であることを特徴とする1)乃至4)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。 5) In a fifth invention for solving the above-mentioned problem, the inclination of the surface substantially parallel to the operation direction of the upper mold is 0 to 0.5 degrees from the operation direction axis of the upper mold to the outer side of the molding hole. The forging die according to any one of 1) to 4), characterized in that:

6)上記課題を解決するための第6の発明は、前記成形孔を囲む内壁面の表面の表面平均粗さRaが0.05〜25μmであることを特徴とする1)乃至5)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。 6) A sixth invention for solving the above-described problems is that any one of 1) to 5) is characterized in that the surface average roughness Ra of the inner wall surface surrounding the molding hole is 0.05 to 25 μm. Or a forging die according to claim 1.

7)上記課題を解決するための第7の発明は、前記成形孔を囲む内壁面の表面に窒化処理が施されていることを特徴とする1)乃至6)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。 7) The forging according to any one of 1) to 6), wherein the seventh invention for solving the above-mentioned problem is characterized in that the surface of the inner wall surface surrounding the forming hole is subjected to nitriding treatment. It is a metal mold.

8)上記課題を解決するための第8の発明は、前記母型と入子型とが締まり嵌め構造の締まり嵌め位置が複数箇所であることを特徴とする1)乃至7)のいずれか1に記載の鍛造用金型である。 8) An eighth invention for solving the above-described problems is any one of 1) to 7), wherein the mother die and the nested die have a plurality of interference fitting positions in the interference fitting structure. The forging die described in 1.

9)上記課題を解決するための第9の発明は、前記1)乃至8)のいずれか1に記載の金型を使用して製造したことを特徴とする鍛造成形品である。 9) A ninth invention for solving the above-mentioned problems is a forged product manufactured using the mold according to any one of 1) to 8).

10)上記課題を解決するための第10の発明は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型上金型の組み合わせからなる金型で、下金型が母型と母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられている入子型とを含んだ構成であり、母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられている金型を使用した鍛造方法であって、前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面が少なくとも1組の、上金型の動作方向にほぼ平行な面から構成され、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であり、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値である金型を使用したことを特徴とする鍛造方法である。 10) A tenth invention for solving the above problems is a mold comprising a combination of a lower mold and an upper mold for forging a forged molded product from a metal material, and the lower mold is composed of a mother mold and a mother mold. A forging method using a mold in which a mother mold and a nested mold are assembled by an interference fit structure, including a nested mold that is disposed inside and has a forged molding hole provided in the center. The inner wall surface surrounding the forging hole of the telescopic mold is composed of at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the interference fit position is a position of 65 mm or more. This is a forging method characterized in that a metal mold whose value is the product of the outer diameter of the nested mold and a value of 0.003 or more is used.

11)上記課題を解決するための第11の発明は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型と上金型の組み合わせからなり、前記下金型は母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられると共に、前記入子型は母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられる金型の設計方法であって、
前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面を少なくとも1組の、前記上金型の動作方向にほぼ平行な面として構成し、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であって、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値となるように設計することを特徴とする金型の設計方法である。
11) An eleventh invention for solving the above problems comprises a combination of a lower mold and an upper mold for forging a forged molded product from a metal material, wherein the lower mold includes a mother mold and a nested mold. Is a mold design method in which the insert mold is disposed inside the mother die and a forging hole is provided in the center portion thereof,
The inner wall surface surrounding the forging hole of the insert mold is configured as at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the interference fit position is 65 mm or more, and the tightening margin is The mold design method is characterized in that the mold is designed to have a product value of a nested mold outer diameter and a value of 0.003 or more.

12)上記課題を解決するための第12の発明は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型と上金型の組み合わせからなり、前記下金型は母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられると共に、前記入子型は母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられる金型の設計方法であって、前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面を少なくとも1組の、前記上金型の動作方向にほぼ平行な面として構成し、前記母型と入子型との焼き嵌め応力が、(1/0.3)×(−200×入子型成形孔と母型外径との比+160)以上であるように締まり嵌め位置および締め代を設計することを特徴とする金型の設計方法である。 12) A twelfth invention for solving the above problems comprises a combination of a lower mold and an upper mold for forging a forged molded product from a metal material, wherein the lower mold includes a mother mold and a nested mold. Is a mold design method in which a forging hole is provided in the center and a forging hole is provided in the center, and the forging hole is surrounded by the interference fitting structure. The inner wall surface is configured as at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the shrinkage fit stress between the mother die and the nested die is (1 / 0.3) × (−200 × The mold design method is characterized in that the interference fit position and the allowance are designed so that the ratio of the insert mold forming hole to the outer diameter of the mother die is equal to or larger than 160).

13)上記課題を解決するための第13の発明は、前記締まり嵌め位置および締め代を設計するに際し、先ず、焼き嵌め応力値を算出し、この値が所定値以上であった場合に、初めて金型変形量を算出することを特徴とする請求項12に記載の金型の設計方法である。 13) According to a thirteenth invention for solving the above-mentioned problem, when designing the interference fit position and the allowance, first, when the shrinkage stress value is calculated and this value is equal to or greater than a predetermined value, it is the first time. The mold design method according to claim 12, wherein a mold deformation amount is calculated.

本発明の鍛造用金型は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型上金型の組み合わせからなる鍛造用金型で、下金型が母型と母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられている入子型とを含んだ構成であり、母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられている鍛造用金型において、入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面が少なくとも1組の、上金型の動作方向にほぼ平行な面から構成され、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であって、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値であることを特徴とする鍛造用金型であるので、それを用いて鍛造した成形品において、外殻形状に含まれる上金型の動作方向軸に平行な面において少なくとも一対の対向しあう2面の平行度などの寸法精度を得るための加工が不要または低減される。   The forging die of the present invention is a forging die composed of a combination of a lower die and an upper die for forging a forged molded product from a metal material, and the lower die is disposed inside the mother die and the mother die. A forging die in which the mother die and the nesting die are assembled by an interference fit structure, and the nesting die is forged. The inner wall surface surrounding the forming hole is composed of at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the interference fit position is a position of 65 mm or more. Since this is a forging die characterized by a product value of 0.003 or more, in a molded product forged using the die, it is parallel to the operation direction axis of the upper die included in the outer shell shape. In order to obtain dimensional accuracy such as parallelism of at least a pair of opposing two surfaces on a smooth surface It is unnecessary or reduced.

その結果、本発明の鍛造用金型を用いることにより、外殻形状の平行度等の寸法精度が良好な鍛造成形品を容易に製造できる。また、後工程である機械加工により高い精度を出す加工工程が不要または低減されるので、生産コストを低減できる。更に、十分な内部応力を有するので、金型寿命を延長することができる。   As a result, by using the forging die of the present invention, it is possible to easily produce a forged molded article having good dimensional accuracy such as parallelism of the outer shell shape. In addition, since a machining process that provides high accuracy by machining, which is a subsequent process, is unnecessary or reduced, the production cost can be reduced. Furthermore, since it has sufficient internal stress, the mold life can be extended.

また、本願発明の鍛造用金型を使用した鍛造方法によれば、対向する平行な2面を有する鍛造製品を寸法精度よく、安価に製造することができる。   Further, according to the forging method using the forging die of the present invention, a forged product having two parallel parallel surfaces can be manufactured with high dimensional accuracy and at low cost.

後工程の機械加工が不要または低減し、歩留りが良く、コストが低減され、品質が良好である鍛造成形品を容易に鍛造することのできる鍛造用金型を得るという目的を、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であって、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値であることによって実現した。   The purpose of the interference fit position is to obtain a forging die that can easily forge a forged molded product that does not require or reduces post-processing machining, has a good yield, reduces costs, and has good quality. This is realized by the position of 65 mm or more and the tightening margin being a product value of the nested outer diameter and a value of 0.003 or more.

以下図面に従って、本発明の鍛造用金型の一例を説明する。ここで、本発明の鍛造用金型10は、金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型22と上金型21の組み合わせからなり、前記下金型22は母型24と入子型23とが締まり嵌め構造により組み立てられると共に、前記入子型23は母型24の内側に配設され中心部に鍛造成形孔26が設けられた金型であって、この入子型23の鍛造成形孔26を囲む内壁面が少なくとも1組の、前記上金型21の動作方向にほぼ平行な面から構成され、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であって、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値である。   An example of a forging die according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the forging die 10 of the present invention comprises a combination of a lower die 22 and an upper die 21 for forging a forged molded product from a metal material. The mold 23 is assembled by an interference fitting structure, and the insert mold 23 is a mold provided inside the mother mold 24 and provided with a forging hole 26 at the center. The inner wall surface surrounding the forging hole 26 is composed of at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold 21, and the interference fit position is 65 mm or more, and the allowance is a nested mold. It is a product value of the outer diameter and a value of 0.003 or more.

例えば、図1に示すような上金型の動作方向軸に対し平行な外殻面11、12を有している外殻形状の上金型の動作方向軸に対し垂直方向断面(外殻面)13が四角状である形状を有した鍛造成形品を鍛造するのに用いる鍛造用金型である。対向する2面の傾きが上金型の動作方向軸から成形孔の外側方向に0.5度以下であるとは、図1中に符号11、12に対応する金型部位であり、符号14、15で示す角度が0.5度以下であることを云う。   For example, as shown in FIG. 1, a cross section perpendicular to the operation direction axis of the upper mold having an outer shell surface 11, 12 parallel to the operation direction axis of the upper mold (outer shell surface). ) 13 is a forging die used for forging a forged molded product having a square shape. The fact that the inclination of the two opposing surfaces is 0.5 degrees or less from the operating direction axis of the upper mold to the outside direction of the molding hole is a mold part corresponding to reference numerals 11 and 12 in FIG. , 15 is 0.5 degrees or less.

本発明の鍛造用金型の一例を図2に基づいて説明する。この鍛造用金型10は、上下動する加圧パンチからなる上金型21及び、鍛造用素材を受け入れる下金型22を構成する入子型23、母型24および成形品を下金型22内から取り出すためのノックアウトピン25を含んで構成されている。また、入子型23は、その中央部に成形孔26を有しており、この成形孔26の鍛造品外殻面11、12に対応する内周壁26a、26bが、外側方向に0〜0.5度に形成されている。そして、母型24と入子型23は締まり嵌め構造によって組み立てられている。   An example of the forging die of the present invention will be described with reference to FIG. The forging die 10 includes an upper die 21 formed of a pressure punch that moves up and down, a nested die 23 that constitutes a lower die 22 that receives a forging material, a mother die 24, and a molded product as a lower die 22. It includes a knockout pin 25 for taking out from the inside. Further, the insert mold 23 has a forming hole 26 in the center thereof, and the inner peripheral walls 26a and 26b corresponding to the forged product outer shell surfaces 11 and 12 of the forming hole 26 are 0 to 0 in the outer direction. It is formed at 5 degrees. The mother die 24 and the nested die 23 are assembled by an interference fit structure.

ここで、締まり嵌め構造とは、次のように組み立てたものであり、図3に基づいて説明する。先ず、外側の母型24を加熱することにより熱膨張させる。その膨張した状態で母型24の内側に入子型23を挿入する。その後、母型24の温度を室温にまで下げる。その結果、熱膨張していた母型24は熱膨張から開放され入子型23を締め付けることになる。その結果、入子型23に内部圧縮応力が発生する。   Here, the interference fitting structure is assembled as follows, and will be described with reference to FIG. First, the outer matrix 24 is thermally expanded by heating. In the expanded state, the nested mold 23 is inserted inside the mother mold 24. Thereafter, the temperature of the matrix 24 is lowered to room temperature. As a result, the matrix 24 that has been thermally expanded is released from the thermal expansion and the nested mold 23 is tightened. As a result, internal compressive stress is generated in the nested mold 23.

一方、従来は鍛造用金型を組み合わせる場合に、締め代は入子型23の外径Hが30mmまでは0.07〜0.09mm程度に、120mmまでは0.15〜0.18mmに、180mmまでは0.17〜0.20mm程度に設計していた。この事はたとえば、プレス技術(日刊工業新聞社発行)第39巻第11号74ぺ一ジ等に開示されている。また、締め代の値は実測値から((H−J)/2)で求めることができる。ここで、Hは組み合わせる前の状態での入子型23の外径の長さで、Jは組み合わせる前の状態での母型24の内径の長さである。   On the other hand, when combining forging dies conventionally, the fastening allowance is about 0.07 to 0.09 mm when the outer diameter H of the insert mold 23 is up to 30 mm, 0.15 to 0.18 mm up to 120 mm, Up to 180 mm was designed to be about 0.17 to 0.20 mm. This is disclosed, for example, in Press Technology (published by Nikkan Kogyo Shimbun), Vol. 39, No. 11, p. 74. Further, the tightening margin value can be obtained from the actually measured value by ((H−J) / 2). Here, H is the length of the outer diameter of the nested mold 23 in the state before the combination, and J is the length of the inner diameter of the mother die 24 in the state before the combination.

また、一般に締まり嵌め構造で組み合わせた時の入子型と母型の境界位置を締まり嵌め位置といい、成形孔の重心位置を中心とした直径で表現する。入子型と母型の境界が円でない場合、たとえば入子型の形状が正多角柱の場合などは、成形孔の断面の重心位置を中心とした入子型の内接円を締まり嵌め位置という。例えば、図2中の符号27に示すものである。従来、この締まり嵌め位置は、試行錯誤によって決定されていた。   In general, the boundary position between the nested mold and the mother mold when combined with an interference fit structure is called an interference fit position, and is expressed by a diameter centered on the center of gravity of the molding hole. When the boundary between the nesting mold and the mother mold is not a circle, for example, when the shape of the nesting mold is a regular polygonal cylinder, the inscribed circle of the nesting mold centered on the center of gravity of the section of the molding hole That's it. For example, this is indicated by reference numeral 27 in FIG. Conventionally, this interference fit position has been determined by trial and error.

一方、成形孔を囲む内壁面が少なくとも1組の、上金型の動作方向にほぼ平行な面から構成され母型24と入子型23とが締まり嵌め構造を有している本発明の鍛造用金型10では、例えば、締まり嵌め位置27が65mm以上であって、締め代が入子型外径と0.003以上(好ましくは0.003〜0.005)の値との積の値として設計することにより得ることができる。例えば、入子型の外径が130mmで、締まり嵌め位置が130mmであって締め代が0.39mm以上であるのが好ましい。さらに、入子型の締まり嵌め位置27は、成形孔径(G)と母型外径(D)との積の平方根と1〜1.1との積の値(以下に数1で示す)となっている鍛造用金型であるものが好ましい。成形孔断面の輪郭形状が円でない場合、たとえば長方形の場合などは、成形孔径として輪郭形状の外接円の直径を用いる。又は、母型外形の輪郭形状が円でない場合、たとえば正多角形の場合などは、母型外径として輪郭形状の内接円の直径を用いる。   On the other hand, the forging of the present invention in which the inner wall surface surrounding the forming hole is composed of at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold and the mother die 24 and the nested die 23 have an interference fit structure. In the metal mold 10, for example, the interference fit position 27 is 65 mm or more, and the tightening margin is a product value of the nested mold outer diameter and a value of 0.003 or more (preferably 0.003 to 0.005). Can be obtained as a design. For example, the outer diameter of the telescopic mold is preferably 130 mm, the interference fit position is 130 mm, and the interference is preferably 0.39 mm or more. Further, the interference fitting position 27 of the telescopic mold is a product of the square root of the product of the forming hole diameter (G) and the outer diameter of the mother die (D) and 1 to 1.1 (hereinafter expressed by the equation 1). What is the forging die which becomes is preferable. When the contour shape of the cross section of the forming hole is not a circle, for example, when it is a rectangle, the diameter of the circumscribed circle of the contour shape is used as the diameter of the forming hole. Alternatively, when the contour shape of the outer shape of the mother die is not a circle, for example, when it is a regular polygon, the diameter of the inscribed circle of the contour shape is used as the outer diameter of the mother die.

Figure 2004202576
Figure 2004202576

締め代が入子型外径と0.003未満の値との積の値である場合、内部応力が低く、対向する2面の傾きが大きくなる。また、成形面の表面のうねり、湾曲が発生するおそれがある。締まり嵌め位置27が、成形孔径Gと母型外径Dとの積の平方根に1未満の値を掛け合わせた値である場合、内部応力に対し入子型の厚さが薄くなり金型に損傷が起こるおそれがある。また、成形孔径Gと母型外径Dとの積の平方根に1.1を超えた値を掛け合わせた値である場合、内部応力に対し母型の厚さが薄くなり鍛造用金型に損傷が起こるおそれがある。よって成形孔径Gと母型外径Dとの積の平方根に1〜1.1の範囲の値を掛け合わせたものが好ましい。なお、締まり嵌め位置27が65mm以上(好ましくは、65〜150mm)であるとしているのは、締まり嵌め位置をこれ未満に設定すると内部応力に対して入子型の厚さが薄くなり金型に損傷が起こる虞れがあるからである 。   When the tightening margin is a product value of the nested outer diameter and a value less than 0.003, the internal stress is low and the inclination of the two opposing surfaces is large. In addition, the surface of the molding surface may be wavy or curved. When the interference fit position 27 is a value obtained by multiplying the square root of the product of the molding hole diameter G and the mold outer diameter D by a value less than 1, the thickness of the telescopic mold is reduced with respect to the internal stress, and the mold is formed. Damage may occur. Further, when the value obtained by multiplying the square root of the product of the forming hole diameter G and the outer diameter D of the die by a value exceeding 1.1, the thickness of the mother die is reduced with respect to the internal stress, and the forging die is formed. Damage may occur. Therefore, the product obtained by multiplying the square root of the product of the molding hole diameter G and the outer mold diameter D by a value in the range of 1 to 1.1 is preferable. Note that the interference fit position 27 is 65 mm or more (preferably 65 to 150 mm). If the interference fit position is set to less than this, the thickness of the nested mold is reduced with respect to the internal stress, and the mold is This is because damage may occur.

以上の結果、本発明の鍛造用金型10は、従来の鍛造用金型に比べ、内部応力が、成形孔26を囲む平行な面が成形時に外側に開くことを抑えるに充分に大きな値を有した鍛造用金型となる。図4に本発明の金型、および従来の金型の成形品外径と母型外径との比に対する内部圧縮応力(以下、焼き嵌め応力と称す。)の関係を示す。「成形品外径と母型外径との比」(ここで、「成形品外径は、「成形品外径」又は「入子型成形孔径」と同じものを意味する。)をパラメータにして用いるのは、応力は相似形状で検討することができ、またその結果を鍛造装置、成形品の形状が変わった場合に汎用的に応用することができるからである。図4より、製品外径と母型外径の比が0.2〜0.5の範囲において、従来に比べ本発明のほうが高い焼き嵌め応力を付加することができる。この範囲未満では成形品が小さくなり過ぎこの範囲を越えると母型が割れ易くなり、この範囲で実施するのが実用的であり好ましい。 As a result, in the forging die 10 of the present invention, the internal stress is sufficiently large to prevent the parallel surface surrounding the forming hole 26 from opening outward during molding, as compared to the conventional forging die. It becomes the forging die which it has. FIG. 4 shows the relationship between the internal compression stress (hereinafter also referred to as shrink fitting stress) with respect to the ratio of the outer diameter of the mold of the present invention and the conventional mold to the outer diameter of the mother mold. “Ratio of molded product outer diameter to mold outer diameter” (where “molded product outer diameter means the same as“ molded product outer diameter ”or“ nested mold molding hole diameter ”) is used as a parameter. This is because the stress can be examined with a similar shape, and the result can be applied universally when the shape of the forging device or the molded product changes. As shown in FIG. 4, in the range of the ratio of the outer diameter of the product and the outer diameter of the master die in the range of 0.2 to 0.5, the present invention can apply a higher shrinkage stress than the conventional one. If it is less than this range, the molded product becomes too small, and if it exceeds this range, the mother mold tends to break, and it is practical and preferable to carry out within this range.

例えば、製品外径と母型外径の比が0.2の場合、本発明の鍛造用金型の例として母型(円形)外径200mm、製品外径(入子型成形孔外接円径)40mm、入子型(円形)外径90mm、焼き嵌め代0.27mm、とすると、焼き嵌め応力が400MPaである。この場合、締まり嵌め位置は入子型外径の90mmとなり、これは(製品外径(40mm)×母型外径(200mm))の平方根に1.00を掛け合わせたものとなっている。この場合、締め代(焼き嵌め代)は入子型外径(90mm)と0.0030を掛け合わせたものになっている。   For example, when the ratio of the outer diameter of the product to the outer diameter of the die is 0.2, as an example of the forging die of the present invention, the outer diameter of the mother die (circular) is 200 mm, the outer diameter of the product (the inner diameter of the insert mold forming hole) ) 40 mm, nested type (circular) outer diameter 90 mm, shrink fit 0.27 mm, the shrink fit stress is 400 MPa. In this case, the interference fit position is 90 mm which is the outer diameter of the nested mold, which is obtained by multiplying the square root of (product outer diameter (40 mm) × mother mold outer diameter (200 mm)) by 1.00. In this case, the fastening allowance (shrink fit allowance) is obtained by multiplying the nested outer diameter (90 mm) by 0.0030.

一方、製品外径と母型外径の比が0.2の場合の、前述した設計で得られる従来の鍛造用金型の例として、母型外径(円形)240mm、製品外径(入子型成形孔外接円径)48mm、入子型(円形)外径107mmである場合は、焼き嵌め代は0.18mmとなり、焼き嵌め応力が220MPaであった。この場合、締まり嵌め位置は入子型外径の107mmとなり、これは(製品外径(48mm)×母型外径(240mm))の平方根に0.99を掛け合わせたものとなっている。この場合、締め代(焼き嵌め代)は入子型外径(107mm)と0.0017を掛け合わせたものになっている。
同様に、例えば、製品外径と母型外径の比が0.3の場合、本発明の鍛造用金型の例として母型外径200mm、製品外径(入子型成形孔径)60mm、入子型外径110mm、焼き嵌め代0.33mm、とすると、焼き嵌め応力が320MPaである。一方、製品外径と母型外径の比が0.3の場合の、前述した設計で得られる従来の鍛造用金型の例として、母型外径240mm、製品外径(入子型成形孔径)72mm、入子型外径131mm、焼き嵌め代0.2mm、とすると、焼き嵌め応力が、160MPaであった。
On the other hand, as an example of a conventional forging die obtained by the above-described design when the ratio of the outer diameter of the product to the outer diameter of the die is 0.2, the outer diameter of the mother die (circular) is 240 mm, the outer diameter of the product is In the case of the child mold forming hole circumscribed circle diameter) 48 mm and the nested mold (circular) outer diameter 107 mm, the shrinkage allowance was 0.18 mm and the shrinkage fit stress was 220 MPa. In this case, the interference fit position is 107 mm which is the outer diameter of the nested mold, which is obtained by multiplying the square root of (product outer diameter (48 mm) × mother mold outer diameter (240 mm)) by 0.99. In this case, the fastening allowance (shrink fit allowance) is obtained by multiplying the nested outer diameter (107 mm) by 0.0017.
Similarly, for example, when the ratio of the product outer diameter to the mold outer diameter is 0.3, as an example of the forging die of the present invention, a mother mold outer diameter of 200 mm, a product outer diameter (nested mold forming hole diameter) of 60 mm, When the outer diameter of the nested mold is 110 mm and the shrinkage allowance is 0.33 mm, the shrinkage fitting stress is 320 MPa. On the other hand, as an example of a conventional forging die obtained by the above-described design when the ratio of the product outer diameter to the mother die outer diameter is 0.3, a mother die outer diameter of 240 mm, a product outer diameter (nested die molding) Assuming that the hole diameter was 72 mm, the nesting outer diameter was 131 mm, and the shrinkage allowance was 0.2 mm, the shrinkage stress was 160 MPa.

同様に、例えば、製品外径と母型外径の比が0.4の場合、本発明の鍛造用金型の例として母型外径200mm、製品外径(入子型成形孔径)80mm、入子型外径127mmである場合は、焼き嵌め代は0.38mmとなり、焼き嵌め応力が260MPaである。一方製品外径と母型外径の比が0.4の場合の、前述した設計で得られる従来の鍛造用金型の例として、母型外径240mm、製品外径(入子型成形孔径)96mm、入子型外径151mmである場合は、焼き嵌め代は0.2mmとなり、焼き嵌め応力が110MPaであった。製品外径と母型外径の比が0.4の場合の、前述した設計で得られる別の従来の鍛造用金型の例として、母型外径103mm、製品外径(入子型成形孔径)41mm、入子型外径65mm、焼き嵌め代0.18mm、とすると、焼き嵌め応力が、240MPaであった。   Similarly, for example, when the ratio of the product outer diameter to the mold outer diameter is 0.4, as an example of the forging die of the present invention, a mother mold outer diameter of 200 mm, a product outer diameter (nested mold forming hole diameter) of 80 mm, When the outer diameter of the nested mold is 127 mm, the shrinkage allowance is 0.38 mm and the shrinkage stress is 260 MPa. On the other hand, as an example of a conventional forging die obtained by the above-described design when the ratio of the product outer diameter to the mother die outer diameter is 0.4, a mother die outer diameter of 240 mm, a product outer diameter (nested die forming hole diameter). ) When the inner diameter was 96 mm and the outer diameter of the nested mold was 151 mm, the shrinkage allowance was 0.2 mm, and the shrinkage stress was 110 MPa. As an example of another conventional forging die obtained by the above-described design when the ratio of the outer diameter of the product to the outer diameter of the master die is 0.4, the outer diameter of the master die is 103 mm, the outer diameter of the product (nesting die molding). Assuming that the hole diameter was 41 mm, the nested mold outer diameter was 65 mm, and the shrinkage allowance was 0.18 mm, the shrinkage fitting stress was 240 MPa.

同様に、例えば、製品外径と母型外径の比が0.5の場合、本発明の鍛造用金型の例として母型外径200mm、製品外径(入子型成形孔径)100mm、入子型外径142mm、焼き嵌め代0.43mm、とすると、焼き嵌め応力が200MPaである。一方製品外径と母型外径の比が0.5の場合の、前述した設計で得られる従来の鍛造用金型の例として、母型外径240mm、製品外径(入子型成形孔径)120mm、入子型外径169mmである場合は、焼き嵌め代は0.2mmとなり、焼き嵌め応力が、80MPaであった。このように、本発明の鍛造用金型10では、いずれの製品外径と母型外径の比においても従来の鍛造用金型より、焼き嵌め応力が大きくなり、鍛造時において製品の上部が外側方向に広がるのを抑制できる点において好ましいことがわかる。   Similarly, for example, when the ratio of the product outer diameter to the mold outer diameter is 0.5, as an example of the forging die of the present invention, a mother mold outer diameter of 200 mm, a product outer diameter (nested mold forming hole diameter) of 100 mm, If the outer diameter of the nested mold is 142 mm and the shrinkage allowance is 0.43 mm, the shrinkage fitting stress is 200 MPa. On the other hand, as an example of a conventional forging die obtained by the above-described design when the ratio of the product outer diameter to the mother die outer diameter is 0.5, the outer diameter of the mother die is 240 mm, the outer diameter of the product (nesting die forming hole diameter). ) In the case of 120 mm and the insert type outer diameter of 169 mm, the shrinkage allowance was 0.2 mm and the shrinkage stress was 80 MPa. Thus, in the forging die 10 of the present invention, the shrinkage stress is larger than that of the conventional forging die in any ratio of the outer diameter of the product and the outer diameter of the master die, and the upper part of the product is forged during forging. It turns out that it is preferable at the point which can suppress spreading to an outer side direction.

本発明では、例えば、母型外径=200mm、成形孔の対向する2面の寸法=42mm、(成形孔の外接円径は60mm。)(ここでは、成形孔断面が円でないので、式1のGには外接円径を適用することになる。)入子型の外径=110mm、締まり嵌め位置=110mmとする。母型(材質SKD61)、入子型(材質SKDll)の縦弾性係数、ポアッソン比をそれぞれ、202GPa、200GPa、0.3、0.3とする。本発明の鍛造用金型10では、例えば締め代を0.39とするので、締まり嵌め構造により発生する応力は320MPaとなる。本発明の鍛造用金型10は、従来の鍛造用金型に比べ約2倍以上の応力を負荷することが可能となる。   In the present invention, for example, the outer diameter of the mother die = 200 mm, the dimensions of the two opposing surfaces of the molding hole = 42 mm, and the circumscribed circle diameter of the molding hole is 60 mm. The circumscribed circle diameter is applied to G.) The outer diameter of the nested mold is 110 mm and the interference fit position is 110 mm. The longitudinal elastic modulus and Poisson's ratio of the matrix (material SKD61) and the nested mold (material SKDll) are 202 GPa, 200 GPa, 0.3, and 0.3, respectively. In the forging die 10 of the present invention, for example, the tightening margin is set to 0.39, so the stress generated by the interference fitting structure is 320 MPa. The forging die 10 of the present invention can load a stress about twice or more that of a conventional forging die.

焼き嵌め応力の算出式は、たとえば、機械工学便覧(日本機械学会発行改訂第4版)第4編材料力学第8章円筒、球および円板8.6組み合わせ円筒および焼き嵌め8.6.1厚肉組み合わせ円筒(「4−73」ぺージ。)に開示されている。   The calculation formula of shrink fit stress is, for example, Mechanical Engineering Handbook (4th edition issued by the Japan Society of Mechanical Engineers), 4th edition, Material Mechanics, Chapter 8 Cylinder, Sphere and Disc 8.6 Combination Cylinder, and Shrink Fit 8.6.1. It is disclosed in a thick combination cylinder ("4-73" page).

一方、従来法で設計された鍛造用金型では、前述した経験値より締め代は0.18であるので応力は180MPaとなり、鍛造用金型は鍛造時に外側に開いてしまい平行な面を有した成形品を得ることができない。本発明の鍛造用金型は、成形時に平行面が外側に開くことを抑えるに充分な内部応力を有しているので、鍛造用金型は鍛造時にも実質的に抜き勾配を有しない鍛造用金型となる。これを用いて鍛造成形品を製造すると鍛造成形の際に鍛造用金型の変形が抑制される。その結果、外殻形状が少なくとも1組の上金型の動作方向にほぼ平行な面から構成された鍛造成形品を容易に、かつ、精度よく製造することができる。
本発明の金型は、「入子型成形孔と母型外径との比」が0.2〜0.5の範囲において、焼き嵌め応力が[数2]を満たすものとなるものがより好ましい。この条件を満たすように金型を設計することにより、容易に平行な2面を有する金型を得ることができるからである。
On the other hand, in the forging die designed by the conventional method, the tightening margin is 0.18 from the above-mentioned empirical value, so the stress is 180 MPa, and the forging die opens to the outside during forging and has a parallel surface. Molded product cannot be obtained. Since the forging die of the present invention has an internal stress sufficient to prevent the parallel surface from opening outward during molding, the forging die has no draft even during forging. Become a mold. When a forged product is produced using this, deformation of the forging die is suppressed during forging. As a result, it is possible to easily and accurately manufacture a forged product having an outer shell shape composed of a surface substantially parallel to the operation direction of at least one set of upper molds.
In the mold according to the present invention, the shrinkage stress satisfying [Equation 2] is more preferable when the “ratio of the insert mold forming hole and the outer diameter of the mold” is in the range of 0.2 to 0.5. preferable. This is because a mold having two parallel surfaces can be easily obtained by designing the mold to satisfy this condition.

Figure 2004202576
Figure 2004202576

これは、図4において、(0.2,400)(0.5,200)の2点を通る直線以上の範囲になる。   This is a range equal to or greater than a straight line passing through two points (0.2,400) (0.5,200) in FIG.

さらに、締まり嵌め箇所を1箇所としているが、2つ以上の複数としてもよい。複数とする場合、例えば、母型24が内母型と外母型とから構成されており、入子型23が内入子型と外入子型とから構成されている場合、先ず内入子型と外入子型との間で前述した本願発明の方法により、締まり嵌め位置を決定し、次に、外入子型と内母型との間で、本発明の方法により締まり嵌め位置を決定し、更に、内母型と外母型との間で、本発明の方法により締まり嵌め位置を決定してゆく。以上の手順により、複数の締まり嵌め位置を順次決定する。さらに、本発明の鍛造用金型においては、成形孔を囲む内壁面の上金型の動作方向長さの一部が平行な面となっている場合もあるし、または動作方向長さの全体が平行な面となっている場合もある。   Furthermore, although the interference fitting place is one place, it may be two or more. For example, when the mother die 24 is composed of an inner mother die and an outer mother die, and the nested die 23 is comprised of an inner nested die and an outer nested die, The interference fit position is determined by the method of the present invention described above between the child mold and the outer insert mold, and then the interference fit position is determined by the method of the present invention between the outer insert mold and the inner mother mold. Further, an interference fit position is determined between the inner matrix and the outer matrix by the method of the present invention. By the above procedure, a plurality of interference fit positions are sequentially determined. Furthermore, in the forging die of the present invention, a part of the operation direction length of the upper die on the inner wall surface surrounding the forming hole may be a parallel surface, or the entire operation direction length may be May be parallel surfaces.

本発明の鍛造用金型は、母型24と入子型23との締まり嵌め構造において、母型24と入子型23の嵌め合う面の形状が入子型が抜けにくい構造であるのが好ましい。例えば、図3では入子型外径Hと母型内径Jがストレートである形状の鍛造用金型について説明したが、入子型外径と母型内径の形状は、上金型動作方向軸の上下方向に円錐形でテーパー形状を有してもよい。   In the forging die of the present invention, in the interference fitting structure between the mother die 24 and the nested die 23, the shape of the fitting surface of the mother die 24 and the nested die 23 is such that the nested die is difficult to come off. preferable. For example, FIG. 3 illustrates a forging die having a shape in which the outer diameter H and the inner diameter J of the nesting die are straight, but the shape of the outer diameter of the nesting die and the inner diameter of the dies is the upper mold operation direction axis. It may have a tapered shape with a conical shape in the vertical direction.

図5(a)〜(c)は、本発明の他の実施の形態を示す要部縦断面図である。図5(a)は、本願発明における入子型23と母型24の締まり嵌め構造を示す他の実施の形態である。本実施の形態において、入子型23の外径Hと母型24の内径Jが下方向に拡大したテーパー状に形成されている。以上のように構成した場合、入子型23を抜けにくい構造とすることができる。   5 (a) to 5 (c) are longitudinal sectional views of main parts showing other embodiments of the present invention. FIG. 5A shows another embodiment showing an interference fitting structure between the telescopic die 23 and the mother die 24 in the present invention. In the present embodiment, the outer diameter H of the telescopic mold 23 and the inner diameter J of the mother mold 24 are formed in a tapered shape that expands downward. When configured as described above, a structure in which the telescopic mold 23 is not easily removed can be obtained.

図5(b)は、本願発明における入子型23と母型24の締まり嵌め構造を示す別の実施の形態である。本実施の形態において、入子型23の外径Hと母型24の内径Jが下方向に縮小したテーパー状に形成されている。以上のように構成した場合、上金型21による押圧力を入子型23と母型24の双方で受け止める事ができるために、鍛造用金型10の耐用寿命を延長することができる。   FIG. 5B is another embodiment showing an interference fitting structure between the telescopic die 23 and the mother die 24 in the present invention. In the present embodiment, the outer diameter H of the nested mold 23 and the inner diameter J of the mother mold 24 are formed in a tapered shape that is reduced downward. When configured as described above, since the pressing force by the upper mold 21 can be received by both the insert mold 23 and the mother mold 24, the useful life of the forging mold 10 can be extended.

図5(c)は、本願発明における入子型23と母型24の締まり嵌め構造を示す別の実施の形態である。本実施の形態において、入子型23の外径Hと母型24の内径Jが下方向に縮小したテーパー状に形成されると共にリング押え51がボルト52によって固着されている。
以上のように構成した場合、上金型21による押圧力を入子型23と母型24の双方で受け止める事ができるために、鍛造用金型10の耐用寿命を延長することができると共に、入子型23が反って反発の働きをしても、入子型23が抜けるのを阻止することができる。
FIG. 5 (c) shows another embodiment showing an interference fitting structure between the telescopic mold 23 and the mother mold 24 in the present invention. In the present embodiment, the outer diameter H of the insert mold 23 and the inner diameter J of the mother mold 24 are formed in a tapered shape, and the ring presser 51 is fixed by a bolt 52.
When configured as described above, since the pressing force by the upper mold 21 can be received by both the insert mold 23 and the mother mold 24, the service life of the forging mold 10 can be extended, Even if the nested mold 23 warps and acts as a repulsion, the nested mold 23 can be prevented from coming off.

図6(a)は、本発明の入子型と母型の関係の別の実施例を示す断面図である。本実施の形態において、成形孔26の形成された入子型61の外側の一部である上端に段部61aを形成したものである。この段部61aは、図6(a)では、入子型61の上端外周に形成された環状凹部と対応する母型62の内周に形成された環状突出とから構成されている。
以上のように構成した場合、入子型61と母型62が段部61aで係合されるために、入子型61が抜け出る虞がない。
FIG. 6A is a cross-sectional view showing another embodiment of the relationship between the nested mold and the mother mold of the present invention. In the present embodiment, a step portion 61a is formed at the upper end, which is a part of the outside of the telescopic die 61 in which the molding hole 26 is formed. In FIG. 6A, the step portion 61 a includes an annular recess formed on the outer periphery of the upper end of the telescopic die 61 and an annular protrusion formed on the inner periphery of the corresponding mother die 62.
In the case of the above configuration, the nested mold 61 and the mother mold 62 are engaged with each other at the step portion 61a, so that there is no possibility that the nested mold 61 comes out.

図6(b)は、本発明の入子型と母型の関係の別の実施例を示す断面図である。本実施の形態において、成形孔26の形成された入子型65の外側の一部に段部65aを形成したものである。この段部65aは、図6(b)では、入子型65の下端外周に形成された環状突部と対応する母型66の下端内周に形成された環状凹部とから構成されている。
以上のように構成した場合、入子型65と母型66が段部65aで係合されるために、入子型65が抜け出ることがない。
FIG. 6B is a cross-sectional view showing another embodiment of the relationship between the nested mold and the mother mold of the present invention. In the present embodiment, a step portion 65a is formed on a part of the outer side of the telescopic die 65 in which the molding hole 26 is formed. In FIG. 6B, the step portion 65 a is configured by an annular protrusion formed on the outer periphery of the lower end of the telescopic die 65 and an annular recess formed on the inner periphery of the lower end of the corresponding mother die 66.
In the case of the configuration as described above, the nested die 65 and the mother die 66 are engaged with each other at the step portion 65a, so that the nested die 65 does not come out.

本発明の鍛造用金型10は、母型24と入子型23との締まり嵌め構造において、母型24と入子型23との材質の硬度が入子型23のほうが硬い部材を使用することが好ましい。鍛造用金型10を組み合わせる際に、入子型23を損傷なく圧入することができるからである。また、本発明の鍛造用金型10は、入子型23の材料がダイス鋼(例えば、JIS SKD11。)(より好ましくは、ハイス鋼または超硬。)であるのが好ましい。軟鋼を使用すると弾性変形が大きくなり、これを用いて鍛造成形品を鍛造した際に、テーパーが付き易い。また、成形面にうねりや湾曲が発生するおそれがあるからである。   The forging die 10 of the present invention uses a member in which the hardness of the material of the mother die 24 and the inner die 23 is higher in the inner die 23 in the interference fitting structure of the mother die 24 and the inner die 23. It is preferable. This is because, when the forging die 10 is combined, the insert die 23 can be press-fitted without damage. In the forging die 10 of the present invention, the material of the insert die 23 is preferably die steel (for example, JIS SKD11) (more preferably, high-speed steel or cemented carbide). When mild steel is used, elastic deformation increases, and when this is used to forge a molded product, it is easy to taper. Moreover, it is because there exists a possibility that a wave | undulation and curvature may generate | occur | produce on a molding surface.

本発明の鍛造用金型10は、成形孔26を囲む内壁面の表面平均粗さをRa=0.05〜25μm(より好ましくは0.05〜1.6μm)とするのがより好ましい。0.05μm未満では、金型加工時に精度を確保するのが困難であり、25μmを越えると鍛造時に素材の焼き付きが起こるからである。   In the forging die 10 of the present invention, the surface average roughness of the inner wall surface surrounding the molding hole 26 is more preferably Ra = 0.05 to 25 μm (more preferably 0.05 to 1.6 μm). If the thickness is less than 0.05 μm, it is difficult to ensure accuracy during die processing, and if it exceeds 25 μm, the material is seized during forging.

また、本発明の鍛造用金型10は、成形孔26を囲む内壁面の表面に窒化処理を施すことが好ましい。その結果、下金型22から成形品が排出される工程で、成形品と下金型22が接触した際に、焼き付きやカジリが発生して表面精度が悪くなるという不具合の発生を抑えることができるからである。また、焼き付きやカジリが発生した箇所に、鍛造時にかかる荷重によって割れの起点となることを抑えることができ、鍛造用金型の耐久寿命を向上することができる。   In addition, the forging die 10 of the present invention is preferably subjected to nitriding treatment on the surface of the inner wall surface surrounding the forming hole 26. As a result, in the process of discharging the molded product from the lower mold 22, when the molded product and the lower mold 22 come into contact with each other, it is possible to suppress the occurrence of defects such as seizure or galling and poor surface accuracy. Because it can. Moreover, it can suppress that it becomes a starting point of a crack by the load applied at the time of forging in the location where the seizure or galling occurred, and the durable life of the forging die can be improved.

本発明の鍛造用金型は、温間鍛造、冷間鍛造を問わず、従来の鍛造方法に使用することができる。また、鍛造素材の材料として種々の金属材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、鉄、マグネシウム、およびこれらを主成分とする合金を挙げることができる。アルミニウム合金として、例えば、JIS6061、2017合金等を使用することができる。   The forging die of the present invention can be used in a conventional forging method regardless of warm forging or cold forging. Various metal materials can be used as the forging material. For example, aluminum, iron, magnesium, and alloys based on these can be given. As the aluminum alloy, for example, JIS6061, 2017 alloy or the like can be used.

次に、本発明の金型の設計方法の基本フローについて説明する。
1)先ず、成形品の形状が与えられるとその大きさから使用する装置が決まり、そこに取りつける母型から母型の外径Dが決定される。
2)続いて、成形品の大きさから成形孔径Gを求める。
3)次に、成形孔径Gと母型の外径Dとから締まり嵌め位置を65mm以上となるように数式1に基づいて決める。係数は仮に決めておく。
4)次に、締まり嵌め位置を入子型外径Hとして、それに係数0.003(締め代係数)を掛けて締め代を求める。
5)以上で金型の初期設計が完了する。
6)初期設定に基づいて実際の金型を製作し鍛造成形を試行する。
7)平行度、平面度等が満足しないなどの不具合が発生した場合は、締め代係数を0.003から徐々に大きくして、4)以降の工程を繰り返し、不具合が無くなることを確認する。
8)7)の処理で不具合がなくならない場合は、締まり嵌め位置を調整し、3)以降の工程を繰り返し、不具合が無くなることを確認する。
9)以上で金型設計が完了する。
さらに、図4より、入子型成形孔Gと母型外径Dとの比0.2〜0.5に対して焼き嵌め応力が、[数2]を満たすことを上記設計フローの4)の時点で確認するにより、平行な部位で成形孔が外側に開くことを抑えた金型とすることができる。その金型を用いて鍛造した成形品は、外殻形状に含まれる上金型の動作方向軸に平行な面において少なくとも一対の対向しあう2面の平行度などの寸法精度を得るための加工が不要または低減されるので好ましい。
Next, the basic flow of the mold designing method of the present invention will be described.
1) First, when a shape of a molded product is given, an apparatus to be used is determined from its size, and an outer diameter D of the mother die is determined from a mother die attached thereto.
2) Subsequently, the molding hole diameter G is obtained from the size of the molded product.
3) Next, the interference fit position is determined based on Formula 1 so as to be 65 mm or more from the molding hole diameter G and the outer diameter D of the mother die. The coefficient is determined temporarily.
4) Next, the interference fit position is set as the telescopic outer diameter H, and a factor of 0.003 (tightening factor) is multiplied by this to obtain a fastening margin.
5) This completes the initial design of the mold.
6) An actual mold is manufactured based on the initial setting, and forging is tried.
7) If a problem such as not satisfying the parallelism, flatness, etc. occurs, gradually increase the interference coefficient from 0.003 and repeat the process from 4) to confirm that the problem disappears.
8) If the problem of 7) does not go away, adjust the interference fit position and repeat the steps from 3) to confirm that the problem disappears.
9) The mold design is completed as described above.
Furthermore, from FIG. 4, it is shown that the shrinkage stress satisfies [Equation 2] with respect to the ratio 0.2 to 0.5 between the nested mold hole G and the outer diameter D of the mold 4). By confirming at this time, it can be set as the metal mold | die which suppressed that a shaping | molding hole opens outside in a parallel site | part. The molded product forged using the mold is processed to obtain dimensional accuracy such as parallelism of at least a pair of two opposing surfaces in a plane parallel to the operation direction axis of the upper mold included in the outer shell shape. Is preferable because it is unnecessary or reduced.

次に、本発明の金型の設計方法により、複雑な形状の金型を設計する場合について説明する。
複雑な形状金型の場合の成形品の一例を図9に示す。図9に示す成形品は、異なる平行な2面が段差を有して組み合わさった形状を有している。
上金型の動作方向軸に対して平行な外殻面91、92とこれに段差を有する同様に平行な外殻面91a、92aを備えた成形品の一例である。ここで、基本的な設計思想は前述と同様であるが、主成形方向に平行な形状を部分的に有する金型の場合、または、成形品の断面に凹凸が組み合わさっておりその断面を円形状に近似して設計すると不都合が生じる場合には、以下のように、設計することができる。
例えば、主成形方向に平行な形状を部分的に有する場合は平行な部分での断面に対して前述した設計を施し、複数の異なった平行な部分を有する場合はそれぞれの箇所での断面に対して前述した設計を施する。さらに、それらが全て図4の条件を満たすように、金型を設計することが好ましい。その結果、その金型を用いて鍛造した成形品は、外殻形状に含まれる上金型の動作方向軸に平行な面において少なくとも一対の対向しあう2面の平行度などの寸法精度を得るための加工が不要または低減されるので好ましい。
Next, a case where a mold having a complicated shape is designed by the mold design method of the present invention will be described.
An example of a molded product in the case of a complicated mold is shown in FIG. The molded product shown in FIG. 9 has a shape in which two different parallel surfaces are combined with a step.
This is an example of a molded product provided with outer shell surfaces 91 and 92 parallel to the operation direction axis of the upper mold and similarly parallel outer shell surfaces 91a and 92a having steps thereon. Here, the basic design concept is the same as described above, but in the case of a mold partially having a shape parallel to the main molding direction, or the cross section of the molded product is combined with irregularities, and the cross section is circular. If inconvenience arises when designing by approximating the shape, it can be designed as follows.
For example, if you have a shape that is parallel to the main molding direction, apply the above-mentioned design to the cross section at the parallel part, and if you have multiple different parallel parts, The above-mentioned design is applied. Furthermore, it is preferable to design the mold so that they all satisfy the conditions of FIG. As a result, a molded product forged using the mold obtains dimensional accuracy such as parallelism of at least a pair of two opposing surfaces in a plane parallel to the operation direction axis of the upper mold included in the outer shell shape. This is preferable because processing is not required or reduced.

また、シミュレーションを設計に組み込むことによって、金型設計の手直し工数を低減することができる。次に、シミュレーションを組み込んだ設計方法の一例を図10に示すフローチャートに従って説明する。
先ず、ステップS1では、単純形状での実験結果を元に、入子型・焼き嵌め形状の基礎設計を行う。ここで、平行な部分での断面に対して前述した設計により、焼き嵌め代、締まり嵌め位置の初期値を与えておく。
次に鍛造シミュレーションを実施し、金型形状を求める。
本発明で使用する鍛造シミュレーションは、ステップS2の成形シミュレーションとステップS3の金型変形シミュレーションの2段階を有している。ステップS2では、金型成形孔に投入された素材が成形されていく状態をシミュレーションするが、金型は剛体として取り扱うことで計算時間の短縮を図る。ステップS3では、金型は弾性体として扱い、ステップS2の結果から得られた成形品表面力のデータを金型に与え、それが反映された時の金型の変形を演算で求める。
Also, by incorporating the simulation into the design, it is possible to reduce the man-hours for redesigning the mold. Next, an example of a design method incorporating a simulation will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, in step S1, a basic design of a nested type and a shrink-fit shape is performed based on the experimental result of a simple shape. Here, the initial values of the shrinkage fit and the interference fit position are given by the above-described design with respect to the cross section at the parallel portion.
Next, a forging simulation is performed to obtain the mold shape.
The forging simulation used in the present invention has two stages: a molding simulation in step S2 and a mold deformation simulation in step S3. In step S2, the state in which the material put into the mold forming hole is molded is simulated, but the calculation time is shortened by treating the mold as a rigid body. In step S3, the mold is treated as an elastic body, and the surface force data of the molded product obtained from the result of step S2 is given to the mold, and the deformation of the mold when it is reflected is obtained by calculation.

シミュレーションには、FEM(有限要素法)解析を用いることができる。FEM解析は、連続体力学に基づいて定式化される境界値問題をコンピュータを用いて数値解析によって解くものである。境界値問題には、鍛造品の変形特性を表す構成式、応力の釣り合いを表す変分原理式、金型との摩擦、接触を表す境界条件式の3つの基礎式があるが、実際の現象をモデル化するときの近似の程度やモデル化手法を顧慮して選択する。FEM解析は、(1)演算に用いるデータを準備および作成するプリ処理、(2)準備作成したデータを基にした演算の実行、および、(3)演算実行後に結果を表示および評価するポスト処理、の3段階の解析手順を有している。   An FEM (finite element method) analysis can be used for the simulation. In FEM analysis, a boundary value problem formulated based on continuum mechanics is solved by numerical analysis using a computer. There are three basic formulas for boundary value problems: a constitutive equation representing the deformation characteristics of a forged product, a variational principle equation representing the balance of stress, friction with the mold, and a boundary condition equation representing contact. The degree of approximation and modeling method are selected in consideration of modeling. The FEM analysis includes (1) pre-processing for preparing and creating data used for the calculation, (2) execution of calculation based on the prepared data, and (3) post-processing for displaying and evaluating the result after execution of the calculation. The analysis procedure has three steps.

ステップS2の成形シミュレーションは、具体的には以下のように行われる。
まず、ステップS2のプリ処理では、以下の(a)〜(d)の処理が実行される。
S2(a)では、鍛造品形状データを作成する。
与えられた成形品(鍛造品)の形状および寸法を基に忠実に鍛造品CADデータを作成し形状データとする。
S2(b)では、簡易金型形状データを作成する。
次に簡易金型形状データを作成する。CADのブーリアン演算を用いて鍛造品形状CADデータを反転させて抜いた形状から成形孔形状データを作成し、別途あらかじめ設計したパンチ・ダイス形状に基づいて分割・加工して形状データを作成する。鍛造品内面に接しない部分の形状データは計算に影響を及ぼさない範囲で近似的に作成しても構わない。また、入れ子・焼き嵌めは一体として形状データを作成する。
S2(c)では、素材形状データを作成する。
次に、素材CADデータを、別途あらかじめ設計された素材形状および寸法に基づいて作成し形状データとする。
S2(d)では、これら(a)〜(c)の形状データを計算データストアー部に取り込み、解析用形状データとする。さらに次ぎのようなデータを成形条件パラメーターに設定する。例えば、パンチの移動量、移動速度、タイミング、素材−金型間の位置設定、摩擦条件、成形品材料特性値(応力−歪関係)、材料温度である。
温間鍛造の場合は、金型温度、熱伝達係数、熱伝導度を設定条件に追加するのが好ましい。
Specifically, the molding simulation in step S2 is performed as follows.
First, in the pre-processing in step S2, the following processes (a) to (d) are executed.
In S2 (a), forged product shape data is created.
Forged product CAD data is created faithfully based on the shape and dimensions of a given molded product (forged product) and used as shape data.
In S2 (b), simple mold shape data is created.
Next, simple mold shape data is created. Formed hole shape data is created from the shape obtained by inverting the forged product shape CAD data using CAD Boolean calculation, and divided and processed based on a punch and die shape designed separately in advance to create shape data. The shape data of the portion not in contact with the inner surface of the forged product may be generated approximately within a range that does not affect the calculation. In addition, the shape data is created as an integral part of nesting and shrink fitting.
In S2 (c), material shape data is created.
Next, material CAD data is created based on a material shape and dimensions separately designed in advance and used as shape data.
In S2 (d), the shape data of (a) to (c) are taken into the calculation data store unit and used as analysis shape data. Further, the following data is set as the molding condition parameter. For example, the amount of movement of the punch, the moving speed, the timing, the position setting between the raw material and the mold, the friction condition, the molded product material characteristic value (stress-strain relationship), and the material temperature.
In the case of warm forging, it is preferable to add the mold temperature, heat transfer coefficient, and thermal conductivity to the setting conditions.

次に、ステップS2の演算実行段階では、(a)〜(d)のプリ処理によって作成されたデータを基に非線形有限要素法プログラムを実行し演算する。プログラムの実行により鍛造の成形過程をシミュレートし、最終的に成形品が金型に与える力をデータとして得る。ステップS2において、ポスト処理は計算結果の確認程度の処理で良く、特にそれ以上の処理は必要としない。成形不良の確認処理を追加するのが好ましい。   Next, in the calculation execution stage of step S2, a nonlinear finite element method program is executed and calculated based on the data created by the pre-processing of (a) to (d). The forging process is simulated by executing the program, and finally the force that the molded product gives to the mold is obtained as data. In step S2, the post process may be a process of checking the calculation result, and no further process is required. It is preferable to add a confirmation process for molding defects.

ステップS3の金型変形シミュレーションは、具体的には以下のように行われる。まず、ステップS3のプリ処理では、以下のS3(e)〜(g)の処理が実行される。
ステップS3(e)では、実金型(入れ子・焼き嵌め)形状データを作成する。ステップS2(a)において作成した鍛造品形状CADデータを反転させて抜いた形状から成形孔形状データを作成し、ステップS1において設計した入れ子・焼き嵌め形状に基づいて入れ子・焼き嵌め形状CADデータを作成し、計算データストアー部に取り込んで解析用形状データとする。
ステップS3(f)では、金型表面境界条件を設定する。計算データ内部の座標空間において、S3(e)で作成した実金型形状データをステップS2の成形シミュレーションと同一位置に配置し、ステップS2の成形シミュレーション結果で有られた成形品表面力のデータを境界条件として与える。
S3(g)では、以下のようなデータを条件パラメーターとして設定する。
入れ子−焼き嵌め間の位置設定・摩擦条件・締め代、金型材料特性値(弾性率、ポアソン比)、入れ子・焼き嵌めの固定境界条件、拘束条件を設定する。
Specifically, the mold deformation simulation in step S3 is performed as follows. First, in the pre-processing in step S3, the following processes S3 (e) to (g) are executed.
In step S3 (e), actual mold (nested / shrink fit) shape data is created. Formed hole shape data is created from the shape obtained by inverting the forged product shape CAD data created in step S2 (a), and the nesting / shrink fit shape CAD data is generated based on the nesting / shrink fit shape designed in step S1. Create and import into the calculation data store section to obtain shape data for analysis.
In step S3 (f), a mold surface boundary condition is set. In the coordinate space inside the calculation data, the actual mold shape data created in S3 (e) is arranged at the same position as the molding simulation in step S2, and the surface force data of the molded product included in the molding simulation result in step S2 is obtained. It is given as a boundary condition.
In S3 (g), the following data is set as a condition parameter.
Position setting between nesting and shrink fitting, friction conditions, tightening allowance, mold material characteristic values (elastic modulus, Poisson's ratio), nesting and shrink fitting fixed boundary conditions, and constraint conditions are set.

次に、ステップS3の演算実行段階では、S3(e)〜(g)のプリ処理によって作成されたデータをもとに非線形有限要素法プログラムまたは線形有限要素法プログラムを実行して金型変形をシミュレートする。
線形有限要素法プログラムを用いる場合は、金型材料特性値(弾性率、ポアソン比)を設定する。非線形有限要素法プログラムを用いる場合は、さらに塑性域の特性値、つまり応力−歪の関係のデータを設定する。
Next, in the calculation execution stage of step S3, the die deformation is performed by executing a nonlinear finite element method program or a linear finite element method program based on the data created by the pre-processing of S3 (e) to (g). Simulate.
When a linear finite element method program is used, mold material characteristic values (elastic modulus, Poisson's ratio) are set. When the nonlinear finite element method program is used, characteristic values of the plastic region, that is, stress-strain relationship data are set.

ポスト処理では、演算結果より金型変形を調査する。成形品は金型の反転形状であるため、金型変形より成形品形状を調査することができる。
以上のようにしてFEM解析により成形品の形状状態の調査が行える。
次に、ステップS4において、まず、成形形状不良(例えば平行度、平面度。)が許容値に入るか否かを判定する。単純形状の実験と同条件のシミュレーションを既に実施しておき、実験の成形品に発生した形状不良と計算上の金型変形量の関係を定量的に掴んでおく。この関係を参照して、形状不良が発生すると判断された場合はステップS5に進む。
In post-processing, mold deformation is investigated from the calculation results. Since the molded product is a reversal shape of the mold, the shape of the molded product can be investigated from the deformation of the mold.
As described above, the shape state of a molded product can be investigated by FEM analysis.
Next, in step S4, first, it is determined whether or not the molding shape defect (for example, parallelism, flatness) falls within an allowable value. A simulation under the same conditions as the experiment for a simple shape has already been carried out, and the relationship between the shape defect occurring in the experimental molded product and the calculated mold deformation amount is quantitatively grasped. Referring to this relationship, if it is determined that a shape defect will occur, the process proceeds to step S5.

ステップS5において、締め代の変更で形状不良が回避できると判断された場合は締め代の増加量を設定し、再度ステップS3に戻る。ステップS3ではS3(g)の締め代の値を変更するだけで良く、その他の変更は必要ない。締め代の変更で形状不良が回避できないと判断された場合は、ステップS6に移動して実金型形状の変更を検討する。パラメーターは締め代位置である。形状変更後、ステップS3(e)に戻り、ステップS6にて変更された実金型形状に基づいて実金型形状データを再作成し、ステップS3の金型変形シミュレーションを実施する。次のステップS4において成形品の形状不良が発生しないと判断された場合は、鍛造金型の設計を終了する。   In step S5, when it is determined that the shape defect can be avoided by changing the tightening allowance, an increase amount of the tightening allowance is set, and the process returns to step S3 again. In step S3, it is only necessary to change the tightening value of S3 (g), and no other change is necessary. If it is determined that the defective shape cannot be avoided by changing the tightening allowance, the process moves to step S6 to consider changing the actual mold shape. The parameter is the tightening position. After the shape change, the process returns to step S3 (e), the actual mold shape data is recreated based on the actual mold shape changed in step S6, and the mold deformation simulation in step S3 is performed. When it is determined in the next step S4 that no defective shape of the molded product occurs, the forging die design is finished.

ステップ3の前に、実金型の焼き嵌め応力を計算するステップ(ステップS3A)を設けるのが好ましい。ステップS3Aでは、ステップS3と同様の処理を用いて(f)を省略し、すなわち成形品表面力の値をゼロとし、ステップS3(e)と同様のS3A(e)、ステップS3(g)と同様のS3A(g)のプリ処理によって作成されたデータをもとに非線形有限要素法プログラムを実行して金型変形をシミュレートし、ポスト処理で応力を求めることができる。   Before step 3, it is preferable to provide a step (step S3A) of calculating the shrinkage stress of the actual mold. In step S3A, (f) is omitted by using the same process as in step S3, that is, the value of the molded product surface force is set to zero, and S3A (e) and S3 (g) are the same as in step S3 (e). A nonlinear finite element method program is executed on the basis of data created by the same pre-processing of S3A (g) to simulate mold deformation, and stress can be obtained by post-processing.

実金型の焼き嵌め応力を求めた場合は、ステップS3Aで求めた応力が所定の条件を満足することを判定するルーチンを含ませるのが好ましい。所定の条件としては、図4の斜線部、または数式2の範囲とすることができる。この判定ルーチンを入れることにより、変形量をシミュレーションで求める前に、金型の設計状態の可/不可が判断できる。よって演算時間が長い金型変形量シミュレーション演算のステップS3を省略することができるので全体の演算時間を短縮することができる。前述したように必要に応じて、変形量シミュレーション演算のステップS3を確認の為に入れることもできる。判定ルーチンで不可と判断された場合は、前述した条件を満たす範囲で、締まり嵌め位置、締め代の値を変更させて、ステップS3Aを再度実行させるのが好ましい。   When the shrinkage stress of the actual mold is obtained, it is preferable to include a routine for determining that the stress obtained in step S3A satisfies a predetermined condition. As the predetermined condition, the hatched portion in FIG. By inserting this determination routine, it is possible to determine whether the mold design state is acceptable or not before obtaining the deformation amount by simulation. Therefore, since the step S3 of the die deformation amount simulation calculation having a long calculation time can be omitted, the entire calculation time can be shortened. As described above, if necessary, step S3 of the deformation amount simulation calculation can be included for confirmation. If it is determined that the determination routine is not possible, it is preferable to execute step S3A again by changing the interference fit position and the value of the interference margin within a range that satisfies the above-described conditions.

以上の方法は、「まず金型を剛体として成形品の変形を解きその時の金型への圧力を求め、次にその圧力を弾性体とした金型に与えて金型変形を解く」としている。
この方法は、アルミニウム合金の鍛造(特に温間鍛造。)ではアルミ合金と金型の変形抵抗が3桁ほど違うので金型変形はアルミ合金の変形に比べごくわずかであると仮定しており、この仮定で計算することにより計算時間の短縮化が図れるので好ましい。平行な面の精度を対象としているので、成形シミュレーションの段階での金型のメッシュ化を省略することができる。
The above method states that "firstly, the mold is used as a rigid body to solve the deformation of the molded product, the pressure on the mold is obtained, and then the pressure is applied to the elastic mold to solve the mold deformation". .
This method assumes that in aluminum alloy forging (especially warm forging), the deformation resistance between the aluminum alloy and the mold is different by about three orders of magnitude, so that the mold deformation is negligible compared to the deformation of the aluminum alloy. This calculation is preferable because the calculation time can be shortened. Since the accuracy of parallel surfaces is targeted, the meshing of the mold at the stage of the molding simulation can be omitted.

金型変形による成形品に発生する抜き勾配をシミュレーションで直接求めようとすると、抜き勾配形状は金型全体形状の大きさに対して非常に小さい(例えば1/1000。)ので、解析時にメッシュを細かく設定することになり、その結果メッシュ数が膨大になりそれに従って演算時間も膨大になり実用的ではなかった。
しかし、本発明では、締め代、締まり嵌め位置に設定した制限条件のもとで応力の演算をすれば良く、メッシュはR形状部に節点が2点以上当る程度に設定すれば良く、演算時間を大幅に短縮でき好ましい。また、焼き嵌め応力を判定するルーチンを含ませることで、抜き勾配の発生を予測しながら演算するので、演算時間の短縮だけでなく演算結果の精度を高める効果を得ることができる。
If the draft generated in the molded product due to the deformation of the mold is directly obtained by simulation, the draft shape is very small (for example, 1/1000) with respect to the size of the entire mold shape. As a result, the number of meshes becomes enormous and the computation time becomes enormous, which is not practical.
However, in the present invention, the stress may be calculated under the limiting conditions set in the tightening allowance and the interference fit position, and the mesh may be set so that two or more nodes hit the R-shaped portion. Can be greatly shortened. In addition, by including a routine for determining shrinkage stress, the calculation is performed while predicting the occurrence of draft, so that not only the calculation time can be shortened but also the accuracy of the calculation result can be improved.

一方、成形途中の金型変形を考慮する必要がある場合がある。例えば、コンプレッサーのローターのように金型の成形孔の中に薄い板が立っているような場合、成形時にその薄い板の上から素材のアルミニウム合金が数十トンの荷重と共に覆い被さってくることになるので、金型の一部(例えば薄い板。)に変形が発生しその結果アルミニウム合金の塑性流動状態に影響が予想される。アルミニウム合金の塑性流動状態に影響が出れば金型に対する力にも影響がでることになり、金型の変形が無いと仮定した場合との誤差が大きくなるおそれがある。よって、このような形状の製品の金型を設計する場合は、前述の方法のような2ステップ方式を用いず、1ステップで「金型と成形品の変形を同時に解く」方法を用いるのが好ましい。この時、成形シミュレーションの段階で金型の変形を求められる程度に金型を充分にメッシュ化することが好ましい。その場合でも、条件付で演算することにより演算時間の短縮を図ることができる。   On the other hand, it may be necessary to consider the deformation of the mold during molding. For example, when a thin plate stands in the molding hole of a mold like a compressor rotor, the aluminum alloy of the material is covered with a load of several tens of tons from the thin plate during molding. Therefore, a part of the mold (for example, a thin plate) is deformed, and as a result, an influence is expected on the plastic flow state of the aluminum alloy. If the plastic flow state of the aluminum alloy is affected, the force on the mold will also be affected, and there may be a large error from the assumption that there is no deformation of the mold. Therefore, when designing a mold for a product having such a shape, it is preferable to use the method of “simultaneously solving the deformation of the mold and the molded product” in one step without using the two-step method as described above. preferable. At this time, it is preferable to sufficiently mesh the mold so that the deformation of the mold is required at the stage of the molding simulation. Even in such a case, the calculation time can be shortened by performing the calculation under conditions.

以下に本発明の実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Although the present invention will be described in detail below based on examples of the present invention, the present invention is not limited to these examples.

本実施例においては、図7に示す鍛造用金型を用いて、図8に示すような外観のハンド部品を製造した。ハンド部品とは産業機器等のチャッキング部分に用いられるものである。ハンド部品の形状は、81面と82面の傾きが鉛直面に対して、0.5度以下であることが求められている。鍛造用素材としては、連続鋳造法で製造されたJIS6061のアルミニウム合金鋳造棒を熱間押出し加工によって最大幅50mmの柱状にしたものを、さらに長さ24mmに切断したものを用いた。   In the present example, a hand component having an appearance as shown in FIG. 8 was manufactured using the forging die shown in FIG. Hand parts are used for chucking parts of industrial equipment and the like. The shape of the hand component is required to have an inclination of the 81 and 82 planes of 0.5 degrees or less with respect to the vertical plane. As the forging material, a JIS6061 aluminum alloy cast rod manufactured by a continuous casting method, which was formed into a column having a maximum width of 50 mm by hot extrusion, was further cut into a length of 24 mm.

鍛造用金型は、入子型の外径が120mmで締め代が0.36mm(=入子型外径(120mm)×0.003)として締まり嵌め構造を施して組み立てた。母型外径=240mm、対向する2面間の寸法=26mm、成形孔の外接円=54mmとした。締まり嵌め位置は、120mmであった。母型は、材質SKD61、入子型は材質SKD11としたので、各縦弾性係数、ポアッソン比をそれぞれ、202GPa、200GPa、0.3、0.3である。以上から、焼き嵌め応力は390MPaとなった。   The forging die was assembled with an interference fitting structure with an outer diameter of the telescopic mold of 120 mm and an allowance of 0.36 mm (= the outer diameter of the telescopic mold (120 mm) × 0.003). The outer diameter of the mother mold = 240 mm, the dimension between the two opposing surfaces = 26 mm, and the circumscribed circle of the molding hole = 54 mm. The interference fit position was 120 mm. Since the mother die is made of material SKD61 and the nested die is made of material SKD11, the longitudinal elastic modulus and Poisson's ratio are 202 GPa, 200 GPa, 0.3, and 0.3, respectively. From the above, the shrinkage stress was 390 MPa.

また、成形孔を囲む内壁面の表面仕上は、Raで1.5μmとなるように磨きを施した。また、成形孔を囲む内壁面の表面には窒化処理を施した。金型、素材に潤滑材を塗布した後、鍛造荷重を60tとして温間鍛造で成形した。鍛造後、ノックアウトピンで鍛造したハンド部品を下金型から上方へ送り取り出した。以上の結果、製品の外殻形状は、上金型動作方向軸に平行な面で対向する2面の傾きが、好ましい値の0.5度以下である0.3度となった。更に、外観に関しても、本実施例の鍛造品は、カジリや焼き付きの発生が見られなかった。   Further, the surface finish of the inner wall surface surrounding the forming hole was polished so as to be 1.5 μm in Ra. Further, the surface of the inner wall surface surrounding the forming hole was subjected to nitriding treatment. After applying the lubricant to the mold and the raw material, it was molded by warm forging with a forging load of 60 t. After forging, the hand parts forged with the knockout pin were sent out from the lower mold upward. As a result, the shape of the outer shell of the product was 0.3 degrees, the inclination of two faces facing each other in a plane parallel to the upper mold movement direction axis, which is 0.5 degrees or less, which is a preferable value. Furthermore, regarding the appearance, the forged product of this example did not show galling or seizure.

別の本発明の鍛造用金型は、入子型の外径Hが156mmで締め代が0.47mm(=入子型外径(H:156mm)×0.003)として締まり嵌め構造を施して組み立てた。母型外径=D:240mm、対向する2面間の寸法=60mm、成形孔の外接円=98mmとした。締まり嵌め位置は、156mmであった。母型、入子型の材質は前述と同じとした。
製品の外殻形状は、上金型動作方向軸に平行な面で対向する2面の傾きが、好ましい値の0.5度以下である0.3度となった。更に、外観に関しても、本実施例の鍛造品は、カジリや焼き付きの発生が見られなかった。
Another forging die according to the present invention has an interference fit structure in which the outer diameter H of the nested mold is 156 mm and the allowance is 0.47 mm (= the outer diameter of the nested mold (H: 156 mm) × 0.003). Assembled. The outer diameter of the mother die = D: 240 mm, the dimension between two opposing surfaces = 60 mm, and the circumscribed circle of the forming hole = 98 mm. The interference fit position was 156 mm. The material of the mother mold and the nested mold was the same as described above.
In the outer shell shape of the product, the inclination of two surfaces facing each other in a plane parallel to the upper mold movement direction axis was 0.3 degrees, which is 0.5 degrees or less, which is a preferable value. Furthermore, regarding the appearance, the forged product of this example did not show galling or seizure.

比較のため従来の鍛造用金型を用いて鍛造した。入子型の締まり嵌め位置は、直径98mmの位置とした。また、締め代は0.18mmとした。焼き嵌め応力は230MPaであった。成形孔を囲む内壁面の表面仕上は、Raで30μmであった。また、成形孔を囲む内壁面の表面には窒化処理を施さなかった。母型、入子型の材質その他の条件は、本願発明の実施例と同じとした。   For comparison, forging was performed using a conventional forging die. The telescoping position of the nested mold was a position having a diameter of 98 mm. The tightening margin was 0.18 mm. The shrink fit stress was 230 MPa. The surface finish of the inner wall surface surrounding the molding hole was 30 μm in Ra. Further, the surface of the inner wall surface surrounding the forming hole was not subjected to nitriding treatment. The material of the mother mold and the nested mold and other conditions were the same as in the examples of the present invention.

以上のような鍛造用金型を用いて鍛造したところ、得られた成形品は、上金型動作方向軸に平行な面の傾きが0.5度を超えた0.7度となった。また、外観に関しても、カジリや焼き付きが発生していた。   When forging was performed using the forging die as described above, the obtained molded product had an inclination of a plane parallel to the upper mold operation direction axis of 0.7 degrees exceeding 0.5 degrees. In addition, galling and image sticking occurred with respect to the appearance.

図9に示す成形品を鍛造する金型を本発明のシミュレーションで設計した。設計結果に基づいて製作した金型を用いて鍛造した。試作した結果、修正手直しをすることなく平行部の抜き勾配が0.4の成形品を得ることができた。また、外観に関しても、カジリや焼き付きの発生はなかった。   A mold for forging the molded product shown in FIG. 9 was designed by the simulation of the present invention. Forging was performed using a mold produced based on the design result. As a result of trial manufacture, it was possible to obtain a molded product having a draft of the parallel portion of 0.4 without correction. In addition, no galling or image sticking occurred with respect to the appearance.

このように、本発明の鍛造用金型を用いることにより、鍛造の後工程である機械加工を不要或いは、低減することにより、歩留りを向上させ、コストを低減することができる。また、抜き勾配のほとんどない鍛造成形品を容易に鍛造することができる。   As described above, by using the forging die of the present invention, it is possible to improve the yield and reduce the cost by eliminating or reducing machining, which is a post-forging process. Further, a forged product having almost no draft can be easily forged.

尚、本発明の実施の形態では、リング押えをボルトによって金型に固定する例について説明したが、これに限ることなく、他の固定手段であってもよい。   In the embodiment of the present invention, the example in which the ring presser is fixed to the mold by the bolt has been described. However, the present invention is not limited to this, and other fixing means may be used.

少なくとも対向する2面が平行な鍛造成形品の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the forge molded product which at least 2 surfaces which oppose are parallel. 本発明の鍛造用金型の使用される鍛造機械の一例を示す要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view which shows an example of the forging machine used for the metal mold | die for forging of this invention. 入子型の成形孔と母型と関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the forming hole of a nested mold, and a mother mold. 本願発明と従来の鍛造用金型による製品外径と母型の比と焼き嵌め応力との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the ratio of the product outer diameter by the invention for this application and the conventional forging die, a mother die, and shrinkage fitting stress. 図5(a)〜(c)は、本発明の他の実施の形態を示す要部縦断面図である。5 (a) to 5 (c) are longitudinal sectional views of main parts showing other embodiments of the present invention. 図6(a)、(b)は、本発明の入子型と母型の関係の別の実施例を示す断面図である。6A and 6B are sectional views showing another embodiment of the relationship between the nested mold and the mother mold of the present invention. 本発明の鍛造用金型の使用される鍛造機械の一例を示す要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view which shows an example of the forging machine used for the metal mold | die for forging of this invention. 鍛造成形品の一例であるハンド部品を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the hand component which is an example of a forge molded product. 異なる平行な2面が段差を有して組み合わされた形状を有する鍛造成形品の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the forge molded product which has the shape where two different parallel surfaces have a level | step difference, and were combined. シミュレーションを組み込んだ設計方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the design method incorporating simulation.

符号の説明Explanation of symbols

10 鍛造用金型
11 外殻面
12 外殻面
13 外殻面
14 面の傾き
15 面の傾き
21 上金型
22 下金型
23 入子型
24 母型
25 ノックアウトピン
26 成形孔
27 入子型と母型の境界位置
51 リング押え
52 ボルト
61 入子型
61a 段部
65 入子型
65a 段部
66 母型
62 母型
81 外殻面
82 外殻面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Forging metal mold 11 Outer shell surface 12 Outer shell surface 13 Outer shell surface 14 Surface inclination 15 Surface inclination 21 Upper mold 22 Lower mold 23 Nesting mold 24 Mother mold 25 Knockout pin 26 Molding hole 27 Nesting mold Boundary position 51 of ring and mold 51 Ring retainer 52 Bolt 61 Nesting mold 61a Step 65 Nesting 65a Step 66 Mother 62 62 Master 81 Outer shell 82 Outer shell

Claims (13)

金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型と上金型の組み合わせからなり、前記下金型は母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられると共に、前記入子型は母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられた金型であって、
前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面が少なくとも1組の、前記上金型の動作方向にほぼ平行な面から構成され、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であって、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値であることを特徴とする鍛造用金型。
It consists of a combination of a lower mold and an upper mold for forging a forged molded product from a metal material. The lower mold is assembled by a close fitting structure between a mother mold and a nested mold, and the nested mold is a mother mold. A mold provided inside the mold and provided with a forging hole in the center,
The inner wall surface surrounding the forging hole of the telescopic mold is composed of at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the interference fit position is 65 mm or more, and the tightening margin is A forging die characterized by having a product of the outer diameter of the nested die and a value of 0.003 or more.
前記母型と入子型との締まり嵌め構造において、締まり嵌め位置が成形孔径と母型外径との積の平方根と、1〜1.1との積の値の位置であることを特徴とする請求項1に記載の鍛造用金型。 In the interference fitting structure of the mother die and the nested die, the interference fitting position is a square root of the product of the molding hole diameter and the mother die outer diameter, and a position of a product value of 1 to 1.1. The forging die according to claim 1. 前記母型と入子型との締まり嵌め構造において、母型と入子型の嵌め合う面の構造が、入子型が抜けにくい構造であることを特徴とする請求項1または2項に記載の鍛造用金型。 3. The interference fitting structure between the mother mold and the nested mold, wherein a structure of a surface where the mother mold and the nested mold are fitted is a structure in which the nested mold is difficult to be removed. Mold for forging. 前記母型と入子型との締まり嵌め構造において、入子型の材質が母型の材質より硬いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The forging die according to any one of claims 1 to 3, wherein in the interference fitting structure between the mother die and the nested die, the material of the nested die is harder than the material of the mother die. 前記上金型の動作方向にほぼ平行な面の傾きが上金型の動作方向軸から成形孔の外側方向に0〜0.5度であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The inclination of the surface substantially parallel to the movement direction of the upper mold is 0 to 0.5 degrees from the movement direction axis of the upper mold toward the outer side of the molding hole. 2. A forging die according to item 1. 前記成形孔を囲む内壁面の表面の表面平均粗さRaが0.05〜25μmであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The forging die according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface average roughness Ra of the inner wall surface surrounding the forming hole is 0.05 to 25 µm. 前記成形孔を囲む内壁面の表面に窒化処理が施されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The forging die according to any one of claims 1 to 6, wherein a nitriding treatment is performed on a surface of an inner wall surface surrounding the forming hole. 前記母型と入子型とが締まり嵌め構造の締まり嵌め位置が複数箇所であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の鍛造用金型。 The forging die according to any one of claims 1 to 7, wherein the base die and the insert die have a plurality of interference fitting positions in the interference fitting structure. 前記請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の金型を使用して製造したことを特徴とする鍛造成形品。 A forged product manufactured using the mold according to any one of claims 1 to 8. 金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型上金型の組み合わせからなる金型で、下金型が母型と母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられている入子型とを含んだ構成であり、母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられている金型を使用した鍛造方法であって、
前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面が少なくとも1組の、上金型の動作方向にほぼ平行な面から構成され、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であり、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値である金型を使用したことを特徴とする鍛造方法。
A die composed of a combination of a lower die and an upper die for forging a forged molded product from a metal material. The lower die is disposed inside the mother die and the mother die, and a forging hole is provided in the center. A forging method using a mold in which the mother mold and the nested mold are assembled by an interference fit structure,
The inner wall surface surrounding the forging hole of the insert mold is composed of at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the interference fit position is a position of 65 mm or more. A forging method characterized in that a mold having a product value of a mold outer diameter and a value of 0.003 or more is used.
金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型と上金型の組み合わせからなり、前記下金型は母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられると共に、前記入子型は母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられる金型の設計方法であって、
前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面を少なくとも1組の、前記上金型の動作方向にほぼ平行な面として構成し、締まり嵌め位置が65mm以上の位置であって、その締め代が入子型外径と0.003以上の値との積の値となるように設計することを特徴とする金型の設計方法。
It consists of a combination of a lower mold and an upper mold for forging a forged molded product from a metal material. The lower mold is assembled by a close fitting structure between a mother mold and a nested mold, and the nested mold is a mother mold. A mold design method in which a forging hole is provided in the center and disposed inside the mold,
The inner wall surface surrounding the forging hole of the insert mold is configured as at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold, and the interference fit position is 65 mm or more, and the tightening margin is A mold design method, wherein the mold is designed to have a product value of an outer diameter of the nested mold and a value of 0.003 or more.
金属素材から鍛造成形品を鍛造するための下金型と上金型の組み合わせからなり、前記下金型は母型と入子型とが締まり嵌め構造により組み立てられると共に、前記入子型は母型の内側に配設され中心部に鍛造成形孔が設けられる金型の設計方法であって、
前記入子型の鍛造成形孔を囲む内壁面を少なくとも1組の、前記上金型の動作方向にほぼ平行な面として構成し、
前記母型と入子型との焼き嵌め応力が、(1/0.3)×(−200×入子型成形孔と母型外径との比+160)以上であるように締まり嵌め位置および締め代を設計することを特徴とする金型の設計方法。
It consists of a combination of a lower mold and an upper mold for forging a forged molded product from a metal material. The lower mold is assembled by a close fitting structure between a mother mold and a nested mold, and the nested mold is a mother mold. A mold design method in which a forging hole is provided in the center and disposed inside the mold,
The inner wall surface surrounding the forging hole of the nested mold is configured as at least one set of surfaces substantially parallel to the operation direction of the upper mold,
The interference fit position so that the shrinkage fitting stress between the mother die and the nested die is not less than (1 / 0.3) × (−200 × ratio of the nested die forming hole and the mother die outer diameter + 160) and A mold design method characterized by designing a fastening allowance.
前記締まり嵌め位置および締め代を設計するに際し、
先ず、焼き嵌め応力値を算出し、この値が所定値以上であった場合に、
初めて金型変形量を算出することを特徴とする請求項12に記載の金型の設計方法。
In designing the interference fit position and allowance,
First, the shrinkage stress value is calculated, and when this value is a predetermined value or more,
The mold design method according to claim 12, wherein the mold deformation amount is calculated for the first time.
JP2003345628A 2002-12-13 2003-10-03 Forging mold having two parallel parallel surfaces, mold design method, forging method and forged product Expired - Fee Related JP4084730B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003345628A JP4084730B2 (en) 2002-12-13 2003-10-03 Forging mold having two parallel parallel surfaces, mold design method, forging method and forged product

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002361932 2002-12-13
JP2003345628A JP4084730B2 (en) 2002-12-13 2003-10-03 Forging mold having two parallel parallel surfaces, mold design method, forging method and forged product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004202576A true JP2004202576A (en) 2004-07-22
JP4084730B2 JP4084730B2 (en) 2008-04-30

Family

ID=32828636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003345628A Expired - Fee Related JP4084730B2 (en) 2002-12-13 2003-10-03 Forging mold having two parallel parallel surfaces, mold design method, forging method and forged product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4084730B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006293432A (en) * 2005-04-05 2006-10-26 Bridgestone Corp Method for creating three-dimensional numerical analysis model, device for creating three-dimensional numerical analysis model, and program for creating three-dimensional numerical analysis model
JP2007212516A (en) * 2006-02-07 2007-08-23 Canon Chemicals Inc Roller forming die, developing roller, process cartridge for electrophotographic apparatus, and image forming apparatus
WO2015182763A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社秦野精密 Method for forging tablet, and forged product
CN108621389A (en) * 2018-06-07 2018-10-09 常州星宇车灯股份有限公司 A kind of auxiliary installed date chapter insert structure
CN108787853A (en) * 2018-07-14 2018-11-13 刘进西 A kind of mold and preparation method thereof with inside and outside clip
CN111918732A (en) * 2018-03-28 2020-11-10 日本碍子株式会社 Forging tool
CN114178407A (en) * 2021-11-20 2022-03-15 重庆虎溪电机工业有限责任公司 Machine shell sizing die

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006293432A (en) * 2005-04-05 2006-10-26 Bridgestone Corp Method for creating three-dimensional numerical analysis model, device for creating three-dimensional numerical analysis model, and program for creating three-dimensional numerical analysis model
JP2007212516A (en) * 2006-02-07 2007-08-23 Canon Chemicals Inc Roller forming die, developing roller, process cartridge for electrophotographic apparatus, and image forming apparatus
WO2015182763A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社秦野精密 Method for forging tablet, and forged product
CN111918732A (en) * 2018-03-28 2020-11-10 日本碍子株式会社 Forging tool
CN111918732B (en) * 2018-03-28 2022-05-17 日本碍子株式会社 Forging tool
CN108621389A (en) * 2018-06-07 2018-10-09 常州星宇车灯股份有限公司 A kind of auxiliary installed date chapter insert structure
CN108787853A (en) * 2018-07-14 2018-11-13 刘进西 A kind of mold and preparation method thereof with inside and outside clip
CN114178407A (en) * 2021-11-20 2022-03-15 重庆虎溪电机工业有限责任公司 Machine shell sizing die
CN114178407B (en) * 2021-11-20 2023-09-19 重庆虎溪电机工业有限责任公司 Shell sizing die

Also Published As

Publication number Publication date
JP4084730B2 (en) 2008-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Altan et al. Cold and hot forging: fundamentals and applications
Valberg Applied metal forming: including FEM analysis
Ameli et al. A parametric study on residual stresses and forging load in cold radial forging process
WO2013047692A1 (en) Mold designing method, and mold
JP4084730B2 (en) Forging mold having two parallel parallel surfaces, mold design method, forging method and forged product
Hsia et al. Fabrication improvement of cold forging hexagonal nuts by computational analysis and experiment verification
Zheng et al. Experimental and numerical study of the size effect on compound meso/microforming behaviors and performances for making bulk parts by directly using sheet metals
Zhou et al. The multi-objective optimization design of a new closed extrusion forging technology for a steering knuckle with long rod and fork
Hsu et al. An investigation on deformation mechanism of non-standard gear teeth forming in the hot impression forging of multicore cable cutter
Alves et al. Flexible forming tool concept for producing crankshafts
Alves et al. Three-dimensional modelling of forging processes by the finite element flow formulation
CN101493856B (en) Reconfiguration method in shrinkingon process of crankshaft for studying ship and measure for preventing deformation
CN110756714B (en) High-speed extrusion forming die for blades
Ou et al. Die shape compensation in hot forging of titanium aerofoil sections
Chitkara et al. Near-net shape forging of a crown gear: some experimental results and an analysis
Kong et al. Numerical and experimental investigation of preform design in non-axisymmetric warm forming
CN110695118B (en) Method for reducing residual stress of high-speed extrusion forming blade
Nirala et al. Adaptive increment based uniform sheet stretching in Incremental Sheet Forming (ISF) for curvilinear profiles
Chen et al. Embossment formation in press forging of AZ31 magnesium-alloy sheets
Koç et al. Design and finite element analysis of innovative tooling elements (stress pins) to prolong die life and improve dimensional tolerances in precision forming processes
Kuhfuss et al. Micro forming processes
Behrens et al. Extension of the forming limits in cold and warm forging by the FE based fracture analysis with the integrated damage model of effective stresses
JP4813999B2 (en) Forging shape prediction method and program thereof
Pillinger et al. A three-dimensional finite element analysis of the cold forging of a model aluminium connecting rod
Kim et al. Determination of preform shape to improve dimensional accuracy of the forged crown gear form in a closed-die forging process

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060705

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4084730

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140222

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees